具導電與光熱響應性能之聚吡咯-石蓴多醣/聚多巴胺-絲素蛋白複合水凝膠應用於傷口修復之評估
學生姓名:
陳映君
指導教授:
黃意真
學期:
114下
摘 要:
糖尿病相關慢性傷口(糖尿病足潰瘍)因高血糖引發的慢性發炎、細菌感染及血管新生受阻,已成為全球臨床治療的嚴峻挑戰。為了克服傳統光熱療法因高溫損傷健康組織的限制,本研究開發出一種具備優異生物相容性與黏附性的多功能導電及光熱響應水凝膠,利用近紅外光 (Near-infrared, NIR) 驅動之低溫光熱療法實現安全、有效的抗菌作用,同時發揮材料的導電性能以調控內源性電場,進而促進傷口修復。透過兩種不同的摻混方法製備出兼具導電性能與光熱效應之聚吡咯-石蓴多醣/聚多巴胺-絲素蛋白水凝膠 (Polypyrrole-Ulvan/Polydopamine-Silk fibroin hydrogel, PPy-U SD hydrogel),結果顯示,以氧化劑過硫酸銨 (Ammonium persulfate, APS):單體吡咯 (Pyrrole, Py) 為2:1時,聚吡咯-石蓴多醣 (Polypyrrole-Ulvan, PPy-U) 奈米複合材料成功提升導電聚合物的溶解性。將聚合後的聚多巴胺 (Polydopamine, PDA) ,加入絲素蛋白 (Silk fibroin, SF) 及 PPy-U 溶液,以酵素交聯法製備之 PPy0.2-U SD (SDP) 水凝膠具有優異導電率 (9.94×10-3 S/cm)、具有最佳的光熱穩定性且光熱轉換效率達 24.78%,以及高含水量 (93.15±0.003%) 和高膨潤率 (631.3±0.5%),在SEM圖中可觀察到其 3D 多孔結構及其緻密孔洞。未來將持續探討水凝膠的光熱抗菌效果、其電刺激實驗對細胞遷移的影響、減緩發炎情況且保護細胞免受氧化之損傷,顯示其幫助傷口修復之功效,具有成為傷口敷料之潛力。